八上第1章 水和水的溶液(1.1-1.3 )期末备考秘籍(含解析)

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名称 八上第1章 水和水的溶液(1.1-1.3 )期末备考秘籍(含解析)
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文件大小 4.5MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-12-12 20:07:24

文档简介

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八上第一章 期末备考
(复习范围:1.1-1.3)
考点一、水的循环
考点精要:分布在地球各处的水通过蒸发、水汽输送、降水、下渗、沿地表或地下流动而紧密地联系在一起,进行着持续不断的循环。水循环的内因:物质的三态变化,水循环的外因:太阳辐射和地心引力。
典例1:(2023八上·兰溪月考)如图是水循环示意图,看图回答:
(1)写出水循环中的环节名称③   。
(2)①②③⑤⑥⑦环节构成的水循环是   循环。
【答案】(1)水汽输送(2)海陆间
【解析】水循环是指地球上不同的地方上的水,通过吸收太阳的能量,改变状态到地球上另外一个地方。水循环是多环节的自然过程,全球性的水循环涉及蒸发、大气水分输送、地表水和地下水循环以及多种形式的水量贮蓄降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最主要环节,这三者构成的水循环途径决定着全球的水量平衡,也决定着一个地区的水资源总量。
【解答】(1)根据图片可知,其中的环节③是大气输送;
(2)根据图片可知,①②③⑤⑥⑦环节构成的水循环是海陆间循环。
考点二、水资源的分布
考点精要:从全球范围看,赤道附近地区和沿海地区,水资源往往比较丰富。内陆和沙漠地区,水资源则比较贫乏。我国是一个缺水较为严重的国家。我国江河年平均径流总量约2.7×1012米3,居世界第六位。但由于我国人口众多,人均拥有的水资源只有2200米3,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。我国的水资源在地区分布上很不均匀,南多,北少,城市缺水严重。我国的水资源在时间分布上也很不均衡,突出表现在夏季丰富、冬季欠缺,江河径流量的年际变化很大,尤其在北方更加明显。
典例2:(2024八上·滨江期末)水是人类生存必不可少的一种资源,但地球上的陆地淡水只占总水量的2.53%,如图是地球上各大洲可利用淡水资源和人口数量各占世界总量百分比示意图,可见(  )
A.亚洲水资源总量最多,不存在水资源缺乏问题
B.全球水资源的分布是平衡的
C.水是循环的,没有必要担心水资源不足
D.亚洲水资源人均拥有量最少
【答案】D
【解析】地球上的陆地淡水只占总水量的2.53%,淡水资源有限;虽然亚洲的水资源最多,但是因为亚洲的人口众多,所以人均拥有的数量是最少的;
【解答】A.亚洲水资源总量最多,不存在水资源缺乏问题 ,错误;
B.全球水资源的分布是不平衡的 ,错误;
C.水是循环的,没有必要担心水资源不足 ,错误;
D.亚洲水资源人均拥有量最少,正确;
故答案为:D
考点三、水的组成
考点精要:在水电解器的玻璃管里注满水,接通直流电,观察现象。两个电极上出现了气泡,两支玻璃管内液面都下降。
电极 气体的量 检验方法及现象 结论
正极 气体体积是负极的一半 气体能使带火星的木条复燃 正极产生的气体是氧气
负极 气体体积是正极的2倍 气体能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 负极产生的气体是氢气
典例3:(2024八上·诸暨月考)用如图的装置进行水电解实验。
(1)开始反应前甲、乙两管内都充满溶液。关闭活塞,接通电源,一段时间后,两管产生的气体如图所示,则甲管中产生的气体是   ,检验该气体的方法是   。
(2)写出电解水的文字表达式   ;
(3)若实验中用100g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液来进行电解实验,通电一段时间后。氢氧化钠溶液溶质质量分数变为6.25%,则分解水的质量为   。
【答案】(1)氢气;点燃的木条接触气体,燃烧并产生淡蓝色火焰(有爆鸣声)
(2)
(3)36g
【解析】电解水时,与电源负极相连的试管内产生氢气,电源正极相连的试管内产生氧气,且两者的体积之比大约是2:1。
【解答】在电解水实验中,电源正极产生氧气,负极产生氢气,氢气与氧气体积比为2:1.通过实验现象和验证,可以得知:水是由氢元素和氧元素组成。
电解水变化的是溶剂,溶质不变。
考点四、水分子的构成
考点精要:水电解实验可以说明水分子中含有两种不同的、更小的粒子,这种粒子就是原子。水分子是由氢原子和氧原子构成的(一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的),因此我们可以说水是由氢和氧组成的。水的电解产生新物质,是化学变化。
典例4:(2022八上·衢州期中)如图甲所示为电解水的实验装置,如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题:
(1)甲图中,b管与电源   极相连。检验b管中气体的方法是   。 (2)理论上产生的氧气与氢气的体积比为1:2 ,由于在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气,则实验能收集的氧气与氢气的体积比   1:2 (选填:“大于、小于或等于”)。
(3)该实验可证明水是由   组成。
(4)图乙中表示氧分子的是(  )
A. B. C.
【答案】(1)正;用带火星的木条靠近管口 (2)小于 (3)氢和氧组成 (4)C
【解析】(1)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气,与负极相连的试管收集氢气。根据氧气的检验方法解答;
(2)根据溶解性的大小确定二者体积之比的变化;
(3)根据反应产物确定水的组成;
(4)根据氧分子的构成判断。
【解答】(1)甲图中,a管内气体体积大于b管,则a管内为氢气,b管内为氧气。与正极相连的试管收集氧气,则b管与电源正极相连。检验b管内氧气的方法为:用带火星的木条靠近管口。
(2)在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气,可以近似看作氧气稍微溶解,而氢气不溶解,即比值1:2中,分子变小而分母不变,那么比值减小,即实验能收集的氧气与氢气的体积比小于1:2。
(3)水在通直流电的条件下生成氢气和氧气,根据质量守恒定律得到,水由氢和氧组成。
(4)根据水分子H2O可知,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,则在中,中间黑色的大圆为氧原子。根据O2可知,一个氧分子由两个氧原子构成,即为 ,故选C。
考点五、浮力计算的方法——称重法
考点精要:F浮=G-F,其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数,其中G为物体在空气中时弹簧测力计的读数即物体的重力。
典例5:弹簧测力计能测力的大小,也能”测”物体密度。如图,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,先后在空气中、浸没在水和盐水中测量,示数分别为F1=2.7N、F2=1.7N、F3=1.5N。请完成以下问题。
(1)规格相同的两个烧杯加入体积相同且适量的水和盐水,如图所示,物体浸没在水和盐水中,烧杯底部受到液体的压强p水   P盐水。(选填”大于”“等于”或”小于”)
(2)金属块在水中受到的浮力为   。
(3)求金属块的密度。
【答案】(1)小于
(2)1N
(3)解:金属块的体积
V=V排==1×10-4m3
金属块的重力G=F1,则m==0.27kg
密度ρ==2。7×103kg/m3
【解析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh比较烧杯底部受到水的压强大小;
(2)根据F浮=G-F拉计算金属块在水中受到的浮力;
(3)根据 V=V排=计算金属块的体积,再根据计算金属块的质量,根据计算金属块的密度;
【解答】(1)相同的烧杯内加入体积相同的水和盐水,则二者液面高度相同。当物体浸没在水中和盐水中时,它排开液体的体积相同,则液面升高相同的高度,则两个烧杯内液面高度相同。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,烧杯底部受到水的压强p水(2)根据图片可知,金属块浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=F1-F2=2.7N-1.7N=1N。
考点六、浮力计算的方法——平衡法
考点精要:当物体在液体表面或液体中静 ( http: / / www.21cnjy.com )止时,有两种特殊的状态悬浮和漂浮,此时,在竖直方向上,物体受到向下的重力和向上的浮力是一对平衡力,重力的大小等于浮力的大小,这种方法称为平衡法。公式:F浮=G。
典例6:(2022·杭州模拟)如图所示,用细绳将一物体系在装有水的薄壁柱形容器底部,浸没。物体所受浮力为10N,容器底面积50cm2,若不计绳重:
(1)求物体的体积;
(2)若细绳对物体的拉力为4N,求物体的密度;
(3)若剪断细绳,容器液面高度如何改变?请简要说明。
【答案】(1)物体浸没在水中时物体的体积:
(2)物体受到重力、拉力和浮力,物体的重力:G=F浮﹣F=10N﹣4N=6N,
物体的质量:
物体的密度:
(3)物体的密度小于水的密度,将细线剪断后,静止时,漂浮,此时物体受到的浮力:F浮=G=6N,
漂浮时排开水的体积:
液面下降的深度为:
【解析】【分析】(1)当物体浸没在水中时,它的体积等于排开水的体积,根据 计算出物体的体积;
(2)对物体进行受力分析,根据 G=F浮-F 计算出物体的重力,根据 计算出物体的质量,根据 计算物体的密度。
(3)剪断细线后,根据浮沉条件确定物体的运动状态,然后根据阿基米德原理 计算出此时排开水的体积,然后将剪断细线前后的排开水的体积相减得到水的体积的变化量,最后根据 计算出水面的高度变化即可。
考点七、浮力计算的方法——公式法
考点精要:阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力,这种方法称为公式法,其公式为F浮=G排=ρ液gV排。
典例7:(2022·浙江台州·八年级期末)小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个重为15N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力    它的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会_______(选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为5.0×10-3m3,求桶内鹅卵石的总质量。
【答案】(1)小于
(2)上升;
F浮总=ρ液gV排=1×103Kg/m3×10N/kg×5.0×10-3m3=50N G石=F浮总-G桶=50N-15N=35N
【解析】(1)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小
(2)水面上升还是下降,取决于鹅卵石排开水的体积大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较即可。
首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出桶和鹅卵石受到的总浮力,再根据G石=F浮总-G桶计算出鹅卵石的重力,最后根据计算出鹅卵石的质量。
【解答】(1)鹅卵石在池水里处于下沉状态,则它受到的浮力小于重力。
(2)鹅卵石在桶内处于漂浮状态,则此时它受到的浮力大于沉在池底时的浮力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,则此时它排开水的体积大于沉在池底时的体积,因此水池内水面高度与未捞出时相比会上升。
和鹅卵石受到的总浮力F浮总=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5.0×10-3m3=50N;
鹅卵石的重力:G石=F浮总-G桶=50N-15N=35N ;
鹅卵石的质量:。
考点八、浮沉条件的应用与计算
考点精要:物体在液体中的浮沉条件
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮>G F浮<G F浮=G F浮=G F浮+N=G
ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液>ρ物V排<V物 ρ液=ρ物V排=V物 ρ液<ρ物
处于动态(运动状态不断改变),受力不平衡 是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
典例8:(2024八上·期末) 体积相同的铜、铁、铝三个小球,放入水中静止后,如图所示,已知这三种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝,则下列判断正确的是(  )
A.铝球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心的
B.三个小球受到的浮力关系F铅<F铁<F铜
C.三个小球的重力关系G铝>G铁=G铜
D.三个小球的质量关系m铝>m铁>m铜
【答案】D
【解析】(1)当物体的密度大于液体的密度时物体会下沉,当物体的密度小于液体的密度是物体上浮或悬浮,据此判断三个小球的空心问题。
(2)已知三个小球的体积相同,根据阿基米德原理并结合图中排开液体的体积判断三个小球所受的浮力关系。
(3)根据当浮力大于重力时物体上浮,当浮力小于重力时物体下沉,当浮力等于重力时,物体处于悬浮或漂浮状态,结合浮力关系求出三个小球的重力关系,进一步根据G=mg得出质量关系。
【解答】由图可知铜球漂浮、铁球悬浮,二者一定是空心的;铝球下沉,可能实心、也可能是空心,故A错;
因为F浮=ρ水gv排,排开水的体积,v铜<v铁=v铝,所以受到的浮力:F铜<F铁=F铝,故B错;
因为铜球漂浮,所以F铜=G铜,即ρ水gv排=ρ铜球gv,
因为v排<v,所以ρ水>ρ铜球;------①
因为铁球悬浮,所以F铁=G铁,即ρ水gv排=ρ铁球gv,
因为v排=v,所以ρ水=ρ铁球;-------②
因为铝球下沉到水底,所以F铝<G铝,即ρ水gv排<ρ铝球gv,
因为v排=v,所以ρ水<ρ铝球;--------③
由①②③可知:ρ铜球<ρ铁球<ρ铝球,
因为m=ρv,体积相同,所以三球的质量:m铜球<m铁球<m铝球,故D正确;
因为G=mg,所以三球的重力:G铜球<G铁球<G铝球,故C错;
故答案为:D。
考点九、探究影响浮力大小的因素
考点精要:浮力的大小与物体浸在液体中的体积、液体的密度有关,物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。与物体的质量、体积、密度、形状及物体在液体中的深度无关。探究影响浮力大小的因素有以下三种情况:①探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系:用测力计提着同一物体,让它分别浸没于相同液体的不同深度,观察弹簧测力计的示数变化。②探究浮力的大小与浸入液体体积的关系:用测力计提着同一物体,让物体浸入同种液体中不同的体积,观察弹簧测力计的示数变化。③探究浮力与液体密度的关系:用测力计提着同一物体,让它分别浸没于不同的液体中,观察弹簧测力计的示数变化。
典例9:(2024八上·衢州期末)探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
(1)用弹簧测力计测出物块重,并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数,绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知:
①   (选填“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是   。
(2)实心圆柱物块密度的表达式为:ρ物=   (水的密度用ρ水表示)。
(3)根据图像分析,本次实验的结论是   。
【答案】(1)b;F1-F3=F2
(2)×ρ水
(3)物体浸没后,浮力与深度无关
【解析】(1)①根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化规律;
②根据二力平衡的知识,结合“称量法”分析解答。
(2)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算圆柱体的体积,再根据密度公式计算物体的密度。
(3)根据图乙分析物体受到的浮力随浸入深度的变化规律。
【解答】(1)①在物体浸没水中时,随着深度的增大,它排开水的体积增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不断增大。当物体完全浸没后,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变。根据图乙可知,b图像是描述浮力随浸入深度的变化的。
②根据图乙可知,当浸入深度为零时,测力计的示数为F1,即物体的重力G=F1。当物体完全浸没后,测力计的示数为F2,物体受到的浮力为F浮力=F3。根据F拉=G-F浮力可知,F2=F1-F3。
(2)圆柱物块的体积:;
则圆柱体的密度:。
(3)根据图乙中的图像a可知:在浸没前,物体受到的浮力随深度的增大而增大。当浸没后,随着深度的增大,物体受到的浮力保持不变。
考点十、利用浮力知识测密度或质量的方法
考点精要:等效替代法在物理量的测量中经常用到,对 ( http: / / www.21cnjy.com )一些不便直接测量的量,可利用其与其他可直接测量的量间的关系,通过测量其他物理量来间接测量该物理量。如:漂浮在水面上的物体,其受到的重力等于浮力,即物体的质量等于它排开的水的质量,因而只要测出它排开水的体积,便可由公式m=ρV求出排开水的质量,从而得到物体的质量。
典例10:(2024八上·期末) 某科技小组想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为圆柱体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖处系一块质量适当的小石块,然后将其倒置在水中,如图所示。使用时,只要把被测物体投入空瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
(1)小石块的作用是   ;这时小石块和饮料瓶受到的浮力   (填“大于”“等于”或“小于”)它们的总重力。
(2)当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示),这种浮力秤质量的刻度是    (填“均匀”或“不均匀”)的。
(3)经测量,该饮料瓶圆柱体部分的横截面积为50 cm2,现在要在饮料瓶的竖直标线上刻上对应的被测物体质量值。试通过计算说明,在零刻度线之上1cm处应刻上的对应质量值。
【答案】(1)使浮力秤能够竖直地漂浮在水中;等于
(2)均匀
(3)解:由解析中(2)知 所以m=ρ* Sh,当h=1cm时,
0.05kg=50g
【解析】浮沉条件指的是浸没在液体中的物体,受到两个力:竖直向下的重力和竖直向上的浮力,这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。根据物体所受浮力与重力的大小的不同,物体的浮沉存在三种情况。条件:下沉:ρ物>ρ液,G物>F浮 ;悬浮:ρ物=ρ液,G物=F浮 ;上浮:ρ物<ρ液,G物<F浮;漂浮:ρ物<ρ液,G物=F浮 ;沉底:ρ物>ρ液,G物=F浮+F杯底对物的支持力,F浮<G;浸没在液体中的物体如果它的密度小于液体密度,物体上浮;如果它的密度等于液体的密度,物体悬浮;如果它的密度大于液体的密度,物体下沉。
【解答】(1)如果没有石块,浮力秤容易歪斜,难以竖直漂浮在水中,所以石块的作用是使浮力秤能够竖直地漂浮在水中;由于二者漂浮,它们受到的浮力等于总重力。
(2)设被测物体的质量为 m,饮料瓶圆柱体部分的横截面积为 S,在浮力秤中放入被测物体后,瓶身浸入的深度增加值为h,则浮力秤再次平衡时,增大的浮力等于增大的重力,即
整理可得
因为ρ液、S为定值,
所以h与m成正比,即该浮力秤质量的刻度是均匀的。
(3)解:由解析中(2)知;所以m=ρ液 Sh,当h=1cm时, 0.05kg=50g
故答案为:(1)使浮力秤能够竖直地漂浮在水中、等于9(2) 均匀(3)50g
1.(2022八上·鹿城月考)如图表示地球上水体的分布情况,其中甲部分表示的是(  )
A.海洋水 B.陆地水 C.大气水 D.冰川水
【答案】A
【解析】根据地球上水体分布解答。
【解答】地球上的水分布于海洋、江河、冰川、大气、地下。地球上约96.5%的水存在于海洋中,湖泊咸水占0.94%,淡水占全球总水量的2.53%。淡水中68.7%为冰川及永久雪盖,30.01%为地下水,1.29%分布于江河湖泊和大气中。 图中甲表示海洋水。
2.(2024七下·余姚期中)我国为了解决华北、西北的缺水问题,实行了“南水北调”工程,这是对水循环的哪一环节进行干预 (  )
A.水汽输送 B.地表径流 C.地下径流 D.蒸发
【答案】B
【解析】水循环可以描述为:在太阳辐射能的作用下,从海陆表面蒸发的水分,上升到大气中;随着大气的运动和在一定的热力条件下,水汽凝结为液态水降落至地球表面;一部分降水可被植被拦截或被植物散发,降落到地面的水可以形成地表径流;渗入地下的水一部分从表层壤中流和地下径流形式进入河道,成为河川径流的一部分。
【解答】从海洋蒸发出来的水蒸气,被气流带到陆地上空,凝结为雨、雪、雹等落到地面,一部分被蒸发返回大气,其余部分成为地面径流或地下径流等,最终回归海洋。我国的南水北调改变的主要是地标径流的环节。
故答案为:B
3.下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
【答案】A
【解析】根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,当浮力增大时,人排开水的体积肯定在不断增大。根据图片可知,在从①→②的过程中,人排开水的体积不断增大,从②→③→④,人排开水的体积不变,从④→⑤,人排开水的体积减小,因此运动员受到浮力不断增大的阶段是①→②,故A正确,而B、C、D错误
4.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球( )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动
【答案】C
【解析】一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,根据浮沉条件可知,这时它们受到的总浮力等于总重力;如果把金属块和气球的位置轻轻向上移一些,气球外面水的压强就会减小,气球就会体积变大,那么它们受到的总浮力就会增大,这时浮力大于重力,则金属块和气球向上运动。
5.小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验.将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出).在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是()
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大
D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
【答案】C
【解析】(1)当物体浸在水中时,它会受到浮力,首先根据阿基米德原理分析铝块受到浮力的变化,再根据F=G-F浮判断测力计示数的变化;
(2)台秤的示数等于上面物体对它的压力;首先根据相互作用力原理确定铝块对水的压力变化,从而确定烧杯底部压力的变化,最后根据F示数=G杯+G水+F压分析即可。
【解答】(1)对铝块受力分析可知:铝块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力,由平衡条件得:G铝=F+F浮,F=G铝-F浮,在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,F浮逐渐增大,弹簧秤的示数F逐渐减小.
(2)对台秤受力分析可知:受烧瓶及水受竖直向下的重力,铝块向下的压力F压=F浮,由平衡条件得:台秤的支持力FN=G+F压,在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,F压=F浮逐渐增大,FN逐渐变大,台秤的示数增大.故选C.
6.(2024八上·期末)端午节那天,小科发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面上,如图所示。若甲的体积比乙小,则下列分析合理的是(  )
A.甲的质量比乙大 B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大 D.乙受到的浮力大于重力
【答案】B
【解析】浮沉条件指的是浸没在液体中的物体,受到两个力:竖直向下的重力和竖直向上的浮力,这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。根据物体所受浮力与重力的大小的不同,物体的浮沉存在三种情况。条件:下沉:ρ物>ρ液,G物>F浮 ;悬浮:ρ物=ρ液,G物=F浮 ;上浮:ρ物<ρ液,G物<F浮;漂浮:ρ物<ρ液,G物=F浮 ;沉底:ρ物>ρ液,G物=F浮+F杯底对物的支持力,F浮<G;浸没在液体中的物体如果它的密度小于液体密度,物体上浮;如果它的密度等于液体的密度,物体悬浮;如果它的密度大于液体的密度,物体下沉。
【解答】物体漂浮时浮力等于重力,下沉时浮力小于重力,所以B正确,D错误。 根据浮沉条件可知,物体密度小于液体密度时漂浮,物体密度大于液体密度时沉底,所以甲的密度比乙小,C错误。 由于甲的体积小于乙的体积,所以甲的质量比乙小,A 错误。
故答案为:B
7.(2023·金华)将装满水的溢水杯放在天平左盘,砝码放右盘,调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块,待蜡块静止,排开的水全部流入量筒后(如图),下列有关说法正确的是(  )
A.天平指针仍指向分度盘中央刻度
B.蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C.量筒中水的质量小于蜡块的质量
D.量筒中水的体积等于蜡块的体积
【答案】A
【解析】阿基米德原理为:物体在液体中受到竖直向上的浮力,其浮力大小等于其排开液体所受到的重力大小。
【解答】A.左盘放入物体后增加的压力为浮力大小,其浮力等于排开液体所受到的重力大小,故不变;
B.蜡块漂浮, 蜡块受到的浮力等于蜡块的重力;
C.阿基米德原理可知, 量筒中水的质量等于蜡块的质量;
D.排开水的体积小于蜡块的体积;
8.(2021·慈溪模拟)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯(可看成柱形)上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法错误的是( )
A.物体的体积是400cm3
B.物体的密度是2.25×103kg/m3
C.物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
D.物体完全浸没后与最初时相比,烧杯底部受到水的压力增大了5N
【答案】D
【解析】根据图象,分析出物体的重力G,完全浸没时的拉力F,从而可根据F浮=G-F求出完全浸没时的浮力,即最大浮力,利用阿基米德原理求完全浸没时排开液体的体积,即物体的体积;利用物体的重力求出质量,根据密度公式得出物体的密度;物体刚浸没时上表面受到水的压力为0N,物体受到的浮力F浮=F下-F上,据此求物体下表面受到的液体压力;烧杯底部受到水的压力的增大值其实等于浸没时物体受到的浮力,据此分析计算即可。
由图象知,当物体未浸入水中时,弹簧测力计的示数为9N,则物体重力G=9N;
当物体完全浸没时,拉力F=5N,
则该物体受到的最大浮力:F浮=G-F=9N-5N=4N;
物体的体积:;
故A正确不合题意;
物体的质量:;
物体的密度:;
故B正确不合题意;
物体刚浸没时上表面受到水的压力为0N,
物体受到的浮力F浮=F下-F上=4N,
物体下表面受到的液体压力:F下=F浮=4N,故C正确不合题意;
物体完全浸没后与最初时相比,烧杯底部增大的压力其实就等于物体受到的浮力,即压力增大了4N,故D错误符合题意。
9.(2021·浙江温州·八年级期中)2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,它们的大小关系正确的是( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙=F丙 C.F甲>F乙>F丙 D.F甲【答案】C
【解析】对考察船和船锚进行整体分析,根据二力平衡的知识得到力的平衡式,并推导出船的浮力的计算方法,接下来根据三种情况下船锚排开水的体积大小,根据阿基米德原理确定它受到浮力的大小,最后再通过前面得到的关系式比较船所受浮力的大小即可。
【解答】将船和铁锚为一个整体,
图甲中:船受到的浮力为F甲,铁锚受到的浮力为F浮1,考察船处于漂浮状态,
根据二力平衡的条件可知:F甲+F浮1=G; 那么:F甲=G-F浮1;
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底,船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮2 ,
由于考察船时处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知:F乙+F浮2=G; 所以:F乙=G-F浮2;
图丙中由于铁锚沉底,则铁锚受到支持力的作用,
所以船身受到的浮力F丙、铁锚受到的浮力F浮2、支持力F支持 ,
根据受力平衡可知:F丙+F浮3+F支持=G; 所以:F丙=G-F浮3-F支持;
由于图甲铁锚部分浸入水中;图乙和图丙中铁锚完全浸没水中,
则铁锚排开水的体积V排1<V排2=V排3 ,
根据阿基米德原理可知:F浮1<F浮2=F浮3; 所以,F甲>F乙>F丙
10.(2024八上·期末) 如图所示,一个重50N的金属球,在盛水的容器中静止,弹簧测力计的示数为 30 N。下列关于金属球的说法中,不正确的是(g取10 N/kg)(  )
A.金属球的密度可能是2.5g /cm3
B.金属球可能受到4个力的作用
C.金属球对容器底部的压力可能是20 N
D.金属球受到的浮力可能是20 N
【答案】C
【解析】金属球没有与容器底部接触时,浮力等于金属球在空气中的重力减去在水中的重力,此时金属球受到拉力、水的浮力和重力,根据公式F浮=ρgV排可求金属球的体积,再根据公式求出金属球的密度,金属球与容器底部接触时,受到重力、支持力、浮力和拉力。
【解答】A、金属球没有与容器底部接触时,,金属球的质量金属球的密度,故A正确。
B、金属球没有与容器底部接触时,受到拉力、水的浮力和重力,金属球与容器底部接触时,受到重力、支持力、浮力和拉力,故B正确。
C、金属球对底部的压力无法判断,故C错误。
D、金属球没有与容器底部接触时,F浮=G-G视=50N-30N=20N,可能为20N,故D正确。
故答案为:C。
11.(2023八上·鄞州期末)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是(  )
A.小球B排开甲液体质量小于小球A排开乙液体的质量
B.在甲液体中容器底对小球A的支持力等于对小球B的支持力
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.小球A排开甲液体质量小于小球B排开乙液体的质量
【答案】A
【解析】知道A、B两球的质量相同,利用G=mg可得两球的重力相同,由图乙知,在乙液体中,A球漂浮、B球下沉,利用物体的浮沉条件可得浮力大小关系,进而得出两球的体积关系。
(1)由图知,B球在甲液体中沉底,B球受到甲液体的浮力F浮=G排<G;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮=G排=G;据此比较小球 B 排开甲液体质量与小球 A 排开乙液体的质量大小关系;
(2)由图甲知,A、B球在甲液体中都沉底,球的重力G=F支+F浮,利用阿基米德原理比较受到的浮力关系,进而得出支持力的大小关系;
(3)由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮=G排<G;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮=G排=G;据此比较小球 A 在甲液体中受到的浮力与在乙液体中的浮力大小关系;
(4)由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮=G排<G;B球在乙液体中下沉,B球受到乙液体的浮力F浮B=G排<G;G排甲、G排乙都小于同一个值,无法比较其大小。
【解答】A、B两球的质量相同,由G=mg可知,两球的重力相同,即GA=GB;
由图乙知,在乙液体中,A球漂浮,则ρA<ρ乙;B球下沉,则ρB>ρ乙,
所以两球的密度ρA<ρB,由可得,两球体积VA>VB。
A.由图知,B球在甲液体中沉底,B球受到甲液体的浮力F浮B=G排甲<GB;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮A=G排乙=GA。因为GA=GB,所以G排甲<G排乙,则可知小球 B 排开甲液体质量小于小球 A排开乙液体的质量,故A正确;
B.由图甲知,A、B球在甲液体中都沉底,因为G=F支+F浮,所以受到的支持力F支=G-F浮。因为VA>VB,则VA排>VB排,根据F浮=ρ甲V排g可知,浮力F浮A>F浮B;又因为GA=GB,所以受到的支持力F支A<F支B,故B错误;
C.由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮甲<GA;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮乙=GA,所以F浮甲<F浮乙,即小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,故C错误;
D.由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮A=G排甲<GA;B球在乙液体中沉底,B球受到乙液体的浮力F浮B=G排乙<GB;因为GA=GB,所以G排甲、G排乙都小于同一个值,无法比较其大小,则无法比较小球A排开甲液体质量和小球 B 排开乙液体的质量,故D错误。
12.(2024八上·期末)质量为1.5kg 的木块漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,则木块受到的浮力为   N,木块的密度是   kg/m3。(g取10 N/kg)
【答案】15;0.6×103
【解析】木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出木块受到的浮力,根据密度公式和重力公式求出木块的重力,联立等式即可求出木块的密度。
【解答】因为木块漂浮在水面上,
所以F浮'=G木=mg=1.5kg×10N/kg=15N
因为F浮=ρgV排,且,G=mg,ρ水gV排'=ρ木Vg,即
解得:。
故答案为:15;。
13.(2022八上·衢州期中)如图为水循环的示意图,回答问题:
(1)图中各序号分别代表水循环的各个环节,其中序号③表示是   。
(2)水循环的动力除了地球的吸引力外还有   。
(3)人们常常通过对地表的改造,影响地球上的水循环。我国实施的南水北调工程可以缓解北方的缺水问题,该工程是对水循环途径中的   (选填数字)施加影响。
【答案】(1)水汽输送 (2)太阳辐射 (3)⑤
【解析】①是降水,②是蒸发,③是水汽输送,④是降水,⑤是地表径流,⑥是地下径流;水循环的内因是舒蝶三态变化,水循环的外因是:太阳辐射和地心引力;南水北调工程是对水循环中地表径流的影响;
【解答】(1)、图中各序号分别代表水循环的各个环节,其中序号③表示是水汽输送;
(2)水循环的动力除了地球的吸引力外还有太阳辐射 ;
(3)人们常常通过对地表的改造,影响地球上的水循环。我国实施的南水北调工程可以缓解北方的缺水问题,该工程是对水循环途径中的地表径流⑤施加影响;
14.(2023八上·椒江期末)小科利用一杯水、铅笔和电池连接成如图装置,进行了电解水的实验。接通电源后实验现象很不明显。在老师的建议下向水中加入了少量白醋后,顺利完成了实验。
(1)加入白醋的目的是    。
(2)与电源    极相连的笔芯产生更多的气泡。
(3)铅笔芯能作为电极,说明铅笔芯    (选填“是”或“不是”)导体。
【答案】(1)增强水的导电性(2)负(3)是
【解析】(1)纯水不导电,而普通的水能够导电是因为其中存在可以自由移动的离子,且离子的浓度越大,导电性越强。
(2)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气,与负极相连的试管收集氢气。
(3)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】(1)加入白醋的目的是增强水的导电性。
(2)在电解水的实验中,生成氢气的体积较大,会产生较多的气泡。因为与负极相连的试管收集氢气,所以与电源负极相连的笔芯产生更多的气泡。
(3)笔芯能作为电极容易导电,说明铅笔芯是导体。
15.(2022八上·温州月考)水在直流电的作用下,能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时,他们即 化合成水。根据水在通直流电的条件下所发生的变化事实,回答下列问题:
(1)1 管内产生的气体是   。
(2)请在图 2 中画出反应后的生成物   。
(3)图甲实验揭示了水是由   组成的。
【答案】(1)氢气(2)和(3)氢和氧
【解析】(1)在电解水的实验过程中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(2)根据电解水的反应产物分析解答;
(3)根据质量守恒定律分析水的组成。
【解答】(1)根据图片可知,1管内气体体积大于2管气体体积,则1管内气体为氢气。
(2)水在通直流电的条件下,生成氢气和氧气,则图2中生成物为:和。
(3)根据质量守恒定律可知,水是由氢和氧组成。
16.(2022八上·义乌期中)天宫空间站的宇航员所需要的氧气主要是靠电解水获得的,请回答:
(1)图甲是电解水的实验装置,检验 a 处气体的方法是   。
(2)图乙是电解水的微观过程, 其正确的顺序是   。(填字母)
(3)在电解水的过程中会加入少量的硫酸,其目的是   , 通电一段时间后溶液中溶质的质量分数会   。(填“变大” 、“变小” 、“不变”)
【答案】(1)用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口,打开活塞,带火星的木条复燃则为氧气
(2)cab (3)增加溶液的导电性;变大
【解析】(1)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。根据氧气的检验方法解答。
(2)化学变化的本质就是分子分解为原子,而原子重新结合形成新分子的过程。
(3)纯水为绝缘体,不能够导电,普通的水能够导电是因为其中存在可以自由移动的离子。根据“溶质质量分数=”分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,a处气体体积小于b处,则a管内为氧气,则检验方法为:用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口,打开活塞,带火星的木条复燃则为氧气。
(2)根据乙图可知,水电解的过程,其实就是水分子分解为氢原子和氧原子,而氢原子生成氢分子,氧原子生成氧分子的过程,则正确顺序为:cab。
(3)在电解水的过程中会加入少量的硫酸,其目的是增加溶液的导电性。通电一段时间后,溶液中的溶质质量不变,但是溶剂的质量减小,根据“溶质质量分数=”可知,溶液中溶质的质量分数会变大。
17.下面是小金利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验操作情景,
(1)乙图中橡皮泥受到的浮力为______牛。
(2)由图中读数可算出橡皮泥的密度是______kg/m3。
【答案】0.14 1.75×103
【解析】解:(1)[1]橡皮泥浸没之前水面对应的示数为V1=50mL=50cm3
橡皮泥漂浮在水面上水面对应的示数为V2=64mL=64cm3
乙图中橡皮泥排开液体的体积V'=V2-V1=64mL-50mL=14mL=14cm3=1.4×10-5m3
乙图中橡皮泥受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-5m3=0.14N
(2)[2]橡皮泥团成球浸没在水中,量筒中水面对应的示数为V3=58mL=58cm3
橡皮泥漂浮在水面上,受到的重力等于排开水的重力,所以橡皮泥的质量等于排开水的质量,所以
m=m排水=(V2-V1)ρ水
橡皮泥的体积为V=V3-V1
所以橡皮泥的密度
18.(2023·丽水)2023年3月11日,"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
(1)潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐   ;
(2)潜水器悬浮在海水中时,所受的浮力   重力(填“大于”,“小于”或“等于”)。
【答案】(1)增大(2)等于
【解析】本题考查影响液体压强大小的因素(液体深度,密度),以及物体浮沉条件的相关应用。
【解答】(1)下潜过程中,其所处深度变大,故液体压强逐渐增大;
(2)由平衡力的相关知识可知,悬浮时处于静止状态,故其浮力等于重力;
19.(2021八上·金华期中)柯南帮爷爷浇菜园,他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。
试验结束后,柯南绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线(h 为金属圆柱体浸入液体的深度),如图所分析图象可知:
(1)曲线________(填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受拉力的变化情况。
(2)该金属圆柱体所受的重力为________N,金属圆柱体全部浸入液体时所受到的浮力为________N。
【答案】(1)b (2)2.7;1
【解析】(1)当圆柱体在水中静止时,它受到向上的浮力、拉力和向下的重力,根据二力平衡可知,此时G=F浮力+F拉。当圆柱体进入水中深度增大时,它排开水的体积不断增大,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,圆柱体受到的浮力不断增大;根据G=F浮力+F拉可知,圆柱体受到的拉力逐渐减小,因此b为拉力的变化情况,而a为浮力的变化情况。
(2)当圆柱体浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时F拉=G;当圆柱体完全浸没水中时,它受到的浮力最大,根据图像确定它受到的浮力。
【解答】(1)曲线b描述的是金属圆柱体所受拉力的变化情况。
(2)根据图像b可知,当圆柱体浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时F拉=G=2.7N;根据图像b可知,当圆柱体完全浸没水中时,它受到的最大浮力为1N。
20.(2022八上·衢州期中)用如图所示实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对杯底的压强将会   (填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)由实验可得结论,浸在水中的物体所受的浮力的大小等于   。
(3)由图中信息可知物块的密度为   kg/m3
【答案】(1)不变 (2)排开水的重力 (3)4×103
【解析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对杯底压强的变化;
(2)根据F浮力=G-F拉计算浮力,根据G排=G总-G筒计算排开水的重力,然后比较即可;
(3)根据计算物体的体积,根据计算物体的密度。
【解答】(1)当物块浸入装满水的溢水杯中时,会有水不断排出,但是水面高度不变。根据p=ρ液gh可知,水对杯底的压强不变。
(2)物体受到的浮力:F浮力=G-F拉=F1-F3=2N-1.5N=0.5N;
物体排开水的重力:G排=G总-G筒=F4-F2=0.7N-0.2N=0.5N。
比较可知,浸在水中的物体受到的浮力大小等于排开水的重力。
(3)物体的体积;
则物体的密度:。
21.(2021·浙江·八年级专题练习)如图甲所示,石块在钢丝绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部浸入水中,如图乙所示是钢丝绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力,求:(g取10
N/kg,ρ水=1.0×103
kg/m3)
(1)石块全部浸入水中时受到的浮力。
(2)石块的体积。
【答案】(1)解:由图乙可知,当石块没有浸入水中时,拉力等于重力,即:F=G=1400 N,当石块全部浸入水中后受到的浮力:F浮=F-F'=1400 N-900 N=500 N。
(2)解:根据F浮=ρ液gV排得,V排= = =5×10-2 m3,
因为石块完全浸没在水中,所以石块的体积:V石=V排=5×10-2 m3。
【解析】(1)当石块没有进入水中时,它受到的拉力等于重力,这段时间内拉力保持不变。当石块完全浸没水中后,它排开水的体积不变,则它受到的浮力保持不变,因此拉力保持不变。据此计算出石块的重力和完全浸没时受到的拉力,最后根据 F浮=F-F' 计算出浮力即可。
(2)当石块完全浸没水中时,它排开水的体积等于自身体积,根据 计算出即可。
22.(2023·杭州模拟)在弹簧测力计下挂一实心圆柱体,圆柱体的下表面刚好接近水面(未漫入)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙.(g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)若圆柱形容器的底面积是5cm2,由于圆柱体的完全浸没,水对容器底部的压强增大了多少
【答案】(1)当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数等于圆柱体重,
由F-h图象可知,圆柱体重G=F1=2.0N,
当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F2=1.6N,
圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):F浮=G-F2=2N-1.6N=0.4N;
(2)由G=mg可得,圆柱体的质量:;
圆柱体浸没时排开水的体积:,
因为圆柱体浸没在水中,
所以圆柱体的体积V=V排=4×10-5m3,
圆柱体的密度:;
(3)由于圆柱体的完全浸没,排开水的体积V排=4×10-5m3,
则水面上升的高度:,
水对容器底部的压强增大值:△p=ρ液g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.008m=80Pa。
【解析】(1)由F-h图象可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重;当h≥10cm(圆柱体全浸入水),弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重;据此求出圆柱体受的浮力(最大浮力);
(2)弹簧测力计的示数为圆柱体重;利用重力公式求出圆柱体的质量;求出圆柱体全浸入时受到的浮力,利用阿基米德原理求圆柱体的体积(排开水的体积),再利用密度公式求圆柱体的密度;
(3)由于圆柱体的完全浸没,增加的水的体积等于圆柱体的体积,利用V=Sh求水面上升的高度,再利用p=ρ液gh求水对容器底部的压强增大值。
23.(2024八上·期末) 如图所示,中国第一艘航母“辽宁舰”已于2012年10月正式服役,其最大吃水深度为 10.5m(指最底部到水面的竖直距离),排水量达6.7×10°t,舰载机50余架,为保护我国领土领海发挥了重要的作用。(pm水取1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)
(1)每次战机从甲板起降前,机组成员要对甲板进行地毯式排查。已知飞行甲板长300 m,排查时人的行走速度约为1.5m/s,则机组成员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间?
(2)当“辽宁舰”达到最大吃水深度时,其底部受到海水的压强为多大?
(3)当一架质量为20t的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了多少?
【答案】(1)机组成员从船头到船尾进行一次排查需要的时间
(2)其底部受到海水的压强:
(3)因为
所以排开海水体积的减小量:
【解析】(1)已知飞行甲板长300m和排查时人的行走速度,利用公式变形可求得排查需要多长时间。
(2)已知最大吃水深度,利用p=ρgh求得底部受到海水的压强。
(3)已知排水量(排水质量),利用阿基米德原理求解浮力。
【解答】(1)根据得,船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间。
(2)其底部受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa。
(3)根据ΔF浮=G舰载机=ρ海水gV排得,
排开海水体积减小量:。
答:(1)则船员从船头到船尾进行一次排查需要200s长时间。
(2)此时航母底部受到海水的压强为1.05×105Pa;
(3)航母排开海水的体积减小了20m3。
24.(2023·鹿城模拟)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题:
(1)当t=140s时,物块M在水中处于   (填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。
(2)当t=140s时,水对容器底部的压力大小是多少?
(3)图乙中a的值是多少
【答案】(1)漂浮
(2),

所以F=G水+G物=7N+8N=15N.
(3)a为拐点,此时物体M恰好漂浮,,
根据阿基米德原理可知,,
所以。
【解析】(1)通过物体与液体的密度大小判断物体的浮沉。
(2)首先根据G水=ρ水gV水计算出水的重力,再利用F=G水+G物计算出水对容器底部的压力。
(3)水深为a时是拐点,即40s时物体恰好漂浮,浮力等于重力。
(4)根据W=FS进行计算。
【解答】
(1)物体M的重力为8N,所以物体的质量,
物体M的体积,
所以物体M的密度,
,所以140s时物体M处于漂浮状态。
25.(2023九下·义乌模拟)将一瓶新买来的标有净含量为550mL的矿泉水,先放在水平桌面上(瓶盖未开启),如图甲所示,瓶底与桌面的接触面积为3cm2,接着把这个水瓶放在水中,瓶子处于漂浮状态,如图乙所示。然后把瓶中水喝完,测得这个空瓶(包含瓶盖)重力为0.2N。(已知矿泉水和水的密度均为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)瓶中水受到的重力;
(2)图甲中未开启过的矿泉水瓶对水平桌面的压强;
(3)图乙中瓶浸在水中的体积。
【答案】(1)由可知,m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×550×10﹣6m3=0.55kg,
G水=m水g=0.55kg×10N/kg=5.5N;
(2)解:图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压力:F=G总=G水+G瓶=5.5N+0.2N=5.7N,图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压强:;
(3)解:由漂浮条件可知,图乙中瓶子漂浮在水面时受到的浮力:F浮=G总=5.7N,由F浮=ρ液gV排可知,此时瓶浸在水中的体积:。
【解析】中S的单位是m2,中ρ的单位应是Kg/m3,注意单位转换
【解答】(1)已知矿泉水的体积V=550mL=550cm3=550×10-6m3,矿泉水的密度ρ水=1.0×103Kg/m3
根据m=ρV带入计算即可
(2)物体静止在水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,即 F=G总=G水+G瓶
根据G=mg 可以计算出矿泉水的重力,再根据带入计算
(3)物体漂浮时,受到的浮力等于物体的重力,即 F浮=G总 ,再根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 得出 ,带入计算即可
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八上第一章 期末备考
(复习范围:1.1-1.3)
考点一、水的循环
考点精要:分布在地球各处的水通过蒸发、水汽输送、降水、下渗、沿地表或地下流动而紧密地联系在一起,进行着持续不断的循环。水循环的内因:物质的三态变化,水循环的外因:太阳辐射和地心引力。
典例1:(2023八上·兰溪月考)如图是水循环示意图,看图回答:
(1)写出水循环中的环节名称③   。
(2)①②③⑤⑥⑦环节构成的水循环是   循环。
考点二、水资源的分布
考点精要:从全球范围看,赤道附近地区和沿海地区,水资源往往比较丰富。内陆和沙漠地区,水资源则比较贫乏。我国是一个缺水较为严重的国家。我国江河年平均径流总量约2.7×1012米3,居世界第六位。但由于我国人口众多,人均拥有的水资源只有2200米3,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。我国的水资源在地区分布上很不均匀,南多,北少,城市缺水严重。我国的水资源在时间分布上也很不均衡,突出表现在夏季丰富、冬季欠缺,江河径流量的年际变化很大,尤其在北方更加明显。
典例2:(2024八上·滨江期末)水是人类生存必不可少的一种资源,但地球上的陆地淡水只占总水量的2.53%,如图是地球上各大洲可利用淡水资源和人口数量各占世界总量百分比示意图,可见(  )
A.亚洲水资源总量最多,不存在水资源缺乏问题
B.全球水资源的分布是平衡的
C.水是循环的,没有必要担心水资源不足
D.亚洲水资源人均拥有量最少
考点三、水的组成
考点精要:在水电解器的玻璃管里注满水,接通直流电,观察现象。两个电极上出现了气泡,两支玻璃管内液面都下降。
电极 气体的量 检验方法及现象 结论
正极 气体体积是负极的一半 气体能使带火星的木条复燃 正极产生的气体是氧气
负极 气体体积是正极的2倍 气体能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 负极产生的气体是氢气
典例3:(2024八上·诸暨月考)用如图的装置进行水电解实验。
(1)开始反应前甲、乙两管内都充满溶液。关闭活塞,接通电源,一段时间后,两管产生的气体如图所示,则甲管中产生的气体是   ,检验该气体的方法是   。
(2)写出电解水的文字表达式   ;
(3)若实验中用100g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液来进行电解实验,通电一段时间后。氢氧化钠溶液溶质质量分数变为6.25%,则分解水的质量为   。
考点四、水分子的构成
考点精要:水电解实验可以说明水分子中含有两种不同的、更小的粒子,这种粒子就是原子。水分子是由氢原子和氧原子构成的(一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的),因此我们可以说水是由氢和氧组成的。水的电解产生新物质,是化学变化。
典例4:(2022八上·衢州期中)如图甲所示为电解水的实验装置,如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题:
(1)甲图中,b管与电源   极相连。检验b管中气体的方法是   。 (2)理论上产生的氧气与氢气的体积比为1:2 ,由于在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气,则实验能收集的氧气与氢气的体积比   1:2 (选填:“大于、小于或等于”)。
(3)该实验可证明水是由   组成。
(4)图乙中表示氧分子的是(  )
A. B. C.
考点五、浮力计算的方法——称重法
考点精要:F浮=G-F,其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数,其中G为物体在空气中时弹簧测力计的读数即物体的重力。
典例5:弹簧测力计能测力的大小,也能”测”物体密度。如图,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,先后在空气中、浸没在水和盐水中测量,示数分别为F1=2.7N、F2=1.7N、F3=1.5N。请完成以下问题。
(1)规格相同的两个烧杯加入体积相同且适量的水和盐水,如图所示,物体浸没在水和盐水中,烧杯底部受到液体的压强p水   P盐水。(选填”大于”“等于”或”小于”)
(2)金属块在水中受到的浮力为   。
(3)求金属块的密度。
考点六、浮力计算的方法——平衡法
考点精要:当物体在液体表面或液体中静 ( http: / / www.21cnjy.com )止时,有两种特殊的状态悬浮和漂浮,此时,在竖直方向上,物体受到向下的重力和向上的浮力是一对平衡力,重力的大小等于浮力的大小,这种方法称为平衡法。公式:F浮=G。
典例6:(2022·杭州模拟)如图所示,用细绳将一物体系在装有水的薄壁柱形容器底部,浸没。物体所受浮力为10N,容器底面积50cm2,若不计绳重:
(1)求物体的体积;
(2)若细绳对物体的拉力为4N,求物体的密度;
(3)若剪断细绳,容器液面高度如何改变?请简要说明。
考点七、浮力计算的方法——公式法
考点精要:阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力,这种方法称为公式法,其公式为F浮=G排=ρ液gV排。
典例7:(2022·浙江台州·八年级期末)小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个重为15N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力    它的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会_______(选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为5.0×10-3m3,求桶内鹅卵石的总质量。
考点八、浮沉条件的应用与计算
考点精要:物体在液体中的浮沉条件
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮>G F浮<G F浮=G F浮=G F浮+N=G
ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液>ρ物V排<V物 ρ液=ρ物V排=V物 ρ液<ρ物
处于动态(运动状态不断改变),受力不平衡 是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
典例8:(2024八上·期末) 体积相同的铜、铁、铝三个小球,放入水中静止后,如图所示,已知这三种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝,则下列判断正确的是(  )
A.铝球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心的
B.三个小球受到的浮力关系F铅<F铁<F铜
C.三个小球的重力关系G铝>G铁=G铜
D.三个小球的质量关系m铝>m铁>m铜
考点九、探究影响浮力大小的因素
考点精要:浮力的大小与物体浸在液体中的体积、液体的密度有关,物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。与物体的质量、体积、密度、形状及物体在液体中的深度无关。探究影响浮力大小的因素有以下三种情况:①探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系:用测力计提着同一物体,让它分别浸没于相同液体的不同深度,观察弹簧测力计的示数变化。②探究浮力的大小与浸入液体体积的关系:用测力计提着同一物体,让物体浸入同种液体中不同的体积,观察弹簧测力计的示数变化。③探究浮力与液体密度的关系:用测力计提着同一物体,让它分别浸没于不同的液体中,观察弹簧测力计的示数变化。
典例9:(2024八上·衢州期末)探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
(1)用弹簧测力计测出物块重,并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数,绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知:
①   (选填“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是   。
(2)实心圆柱物块密度的表达式为:ρ物=   (水的密度用ρ水表示)。
(3)根据图像分析,本次实验的结论是   。
考点十、利用浮力知识测密度或质量的方法
考点精要:等效替代法在物理量的测量中经常用到,对 ( http: / / www.21cnjy.com )一些不便直接测量的量,可利用其与其他可直接测量的量间的关系,通过测量其他物理量来间接测量该物理量。如:漂浮在水面上的物体,其受到的重力等于浮力,即物体的质量等于它排开的水的质量,因而只要测出它排开水的体积,便可由公式m=ρV求出排开水的质量,从而得到物体的质量。
典例10:(2024八上·期末) 某科技小组想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为圆柱体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖处系一块质量适当的小石块,然后将其倒置在水中,如图所示。使用时,只要把被测物体投入空瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
(1)小石块的作用是   ;这时小石块和饮料瓶受到的浮力   (填“大于”“等于”或“小于”)它们的总重力。
(2)当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示),这种浮力秤质量的刻度是    (填“均匀”或“不均匀”)的。
(3)经测量,该饮料瓶圆柱体部分的横截面积为50 cm2,现在要在饮料瓶的竖直标线上刻上对应的被测物体质量值。试通过计算说明,在零刻度线之上1cm处应刻上的对应质量值。
1.(2022八上·鹿城月考)如图表示地球上水体的分布情况,其中甲部分表示的是(  )
A.海洋水 B.陆地水 C.大气水 D.冰川水
2.(2024七下·余姚期中)我国为了解决华北、西北的缺水问题,实行了“南水北调”工程,这是对水循环的哪一环节进行干预 (  )
A.水汽输送 B.地表径流 C.地下径流 D.蒸发
3.下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
4.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球( )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动
5.小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验.将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出).在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是()
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大
D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
6.(2024八上·期末)端午节那天,小科发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面上,如图所示。若甲的体积比乙小,则下列分析合理的是(  )
A.甲的质量比乙大 B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大 D.乙受到的浮力大于重力
7.(2023·金华)将装满水的溢水杯放在天平左盘,砝码放右盘,调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块,待蜡块静止,排开的水全部流入量筒后(如图),下列有关说法正确的是(  )
A.天平指针仍指向分度盘中央刻度
B.蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C.量筒中水的质量小于蜡块的质量
D.量筒中水的体积等于蜡块的体积
8.(2021·慈溪模拟)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯(可看成柱形)上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法错误的是( )
A.物体的体积是400cm3
B.物体的密度是2.25×103kg/m3
C.物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
D.物体完全浸没后与最初时相比,烧杯底部受到水的压力增大了5N
9.(2021·浙江温州·八年级期中)2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,它们的大小关系正确的是( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙=F丙 C.F甲>F乙>F丙 D.F甲10.(2024八上·期末) 如图所示,一个重50N的金属球,在盛水的容器中静止,弹簧测力计的示数为 30 N。下列关于金属球的说法中,不正确的是(g取10 N/kg)(  )
A.金属球的密度可能是2.5g /cm3
B.金属球可能受到4个力的作用
C.金属球对容器底部的压力可能是20 N
D.金属球受到的浮力可能是20 N
11.(2023八上·鄞州期末)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是(  )
A.小球B排开甲液体质量小于小球A排开乙液体的质量
B.在甲液体中容器底对小球A的支持力等于对小球B的支持力
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.小球A排开甲液体质量小于小球B排开乙液体的质量
12.(2024八上·期末)质量为1.5kg 的木块漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,则木块受到的浮力为   N,木块的密度是   kg/m3。(g取10 N/kg)
13.(2022八上·衢州期中)如图为水循环的示意图,回答问题:
(1)图中各序号分别代表水循环的各个环节,其中序号③表示是   。
(2)水循环的动力除了地球的吸引力外还有   。
(3)人们常常通过对地表的改造,影响地球上的水循环。我国实施的南水北调工程可以缓解北方的缺水问题,该工程是对水循环途径中的   (选填数字)施加影响。
14.(2023八上·椒江期末)小科利用一杯水、铅笔和电池连接成如图装置,进行了电解水的实验。接通电源后实验现象很不明显。在老师的建议下向水中加入了少量白醋后,顺利完成了实验。
(1)加入白醋的目的是    。
(2)与电源    极相连的笔芯产生更多的气泡。
(3)铅笔芯能作为电极,说明铅笔芯    (选填“是”或“不是”)导体。
15.(2022八上·温州月考)水在直流电的作用下,能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时,他们即 化合成水。根据水在通直流电的条件下所发生的变化事实,回答下列问题:
(1)1 管内产生的气体是   。
(2)请在图 2 中画出反应后的生成物   。
(3)图甲实验揭示了水是由   组成的。
16.(2022八上·义乌期中)天宫空间站的宇航员所需要的氧气主要是靠电解水获得的,请回答:
(1)图甲是电解水的实验装置,检验 a 处气体的方法是   。
(2)图乙是电解水的微观过程, 其正确的顺序是   。(填字母)
(3)在电解水的过程中会加入少量的硫酸,其目的是   , 通电一段时间后溶液中溶质的质量分数会   。(填“变大” 、“变小” 、“不变”)
17.下面是小金利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验操作情景,
(1)乙图中橡皮泥受到的浮力为______牛。
(2)由图中读数可算出橡皮泥的密度是______kg/m3。
18.(2023·丽水)2023年3月11日,"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
(1)潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐   ;
(2)潜水器悬浮在海水中时,所受的浮力   重力(填“大于”,“小于”或“等于”)。
19.(2021八上·金华期中)柯南帮爷爷浇菜园,他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。
试验结束后,柯南绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线(h 为金属圆柱体浸入液体的深度),如图所分析图象可知:
(1)曲线________(填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受拉力的变化情况。
(2)该金属圆柱体所受的重力为________N,金属圆柱体全部浸入液体时所受到的浮力为________N。
20.(2022八上·衢州期中)用如图所示实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对杯底的压强将会   (填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)由实验可得结论,浸在水中的物体所受的浮力的大小等于   。
(3)由图中信息可知物块的密度为   kg/m3
21.(2021·浙江·八年级专题练习)如图甲所示,石块在钢丝绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部浸入水中,如图乙所示是钢丝绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力,求:(g取10
N/kg,ρ水=1.0×103
kg/m3)
(1)石块全部浸入水中时受到的浮力。
(2)石块的体积。
22.(2023·杭州模拟)在弹簧测力计下挂一实心圆柱体,圆柱体的下表面刚好接近水面(未漫入)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙.(g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)若圆柱形容器的底面积是5cm2,由于圆柱体的完全浸没,水对容器底部的压强增大了多少
23.(2024八上·期末) 如图所示,中国第一艘航母“辽宁舰”已于2012年10月正式服役,其最大吃水深度为 10.5m(指最底部到水面的竖直距离),排水量达6.7×10°t,舰载机50余架,为保护我国领土领海发挥了重要的作用。(pm水取1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)
(1)每次战机从甲板起降前,机组成员要对甲板进行地毯式排查。已知飞行甲板长300 m,排查时人的行走速度约为1.5m/s,则机组成员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间?
(2)当“辽宁舰”达到最大吃水深度时,其底部受到海水的压强为多大?
(3)当一架质量为20t的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了多少?
24.(2023·鹿城模拟)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题:
(1)当t=140s时,物块M在水中处于   (填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。
(2)当t=140s时,水对容器底部的压力大小是多少?
(3)图乙中a的值是多少
25.(2023九下·义乌模拟)将一瓶新买来的标有净含量为550mL的矿泉水,先放在水平桌面上(瓶盖未开启),如图甲所示,瓶底与桌面的接触面积为3cm2,接着把这个水瓶放在水中,瓶子处于漂浮状态,如图乙所示。然后把瓶中水喝完,测得这个空瓶(包含瓶盖)重力为0.2N。(已知矿泉水和水的密度均为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)瓶中水受到的重力;
(2)图甲中未开启过的矿泉水瓶对水平桌面的压强;
(3)图乙中瓶浸在水中的体积。
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